FIND OS PÅ

Center for Elektriske Energisystemer
Niels Bohrs Vej 3A
DK-6000 Kolding
Danmark

__________________

Effektelektronik styrer 80 % af den elektricitet, som anvendes i dag.

Alene med de teknologiske forbedringer, som allerede er på

tegnebrættet, vil man kunne reducere verdens energiforbrug med 30 %

__________________

Effektelektronik

 

Effektelektronik eller power elektronik er den ingeniørdisciplin, som anvendes, når man skal konvertere elektrisk energi fra én form til en anden.

 

Der er et meget stort marked for effektelektronik. Salget på verdensmarkedet overstiger pt. 60 mia. USD årligt og påvirker et hardwaresalg på mere end 1.000 mia. USD årligt. Der er således store perspektiver i at udvikle teknologien. Det giver industrien mulighed for at levere produkter, som er mere effektive, mere holdbare, mindre i størrelse, og som muliggør avanceret styring og overvågning.

Miljømæssige perspektiver

De miljømæssige perspektiver er ligeledes store. Effektelektronik styrer 80 % af den elektricitet, som anvendes i dag. Alene med de teknologiske forbedringer, som allerede er på tegnebrættet, vil man kunne reducere verdens energiforbrug med 30 %.

Stærk dansk position

Dansk industri har en stærk position inden for elektriske energisystemer. Industrien har en høj vækstrate på grund af den hurtige teknologiske udvikling, men også på grund af en stor interesse for at øge effektiviteten og skåne miljøet.

Internationale standarder

Danske industrivirksomheder har været dygtige til at adaptere internationale standarder i deres produkter, fordi majoriteten af produkterne skal afsættes på eksportmarkeder. Danmark er bl.a. Europas største producent af motordrev, verdens største producent af pumper med integreret motor og udviklingscenter for verdens største leverandør af UPS-systemer.

Også vindindustrien er afhængig af effektelektronik. I 2014 leverede vindmøller 40 % af den elektricitet, som blev anvendt i Danmark, og danske vindmøllefabrikanter står for 50 % af salget af vindmøller på verdensmarkedet.

 

Effektelektronik kræver en mangfoldighed af ingeniørdiscipliner, for at man kan lykkes. Danske ingeniører har en særstatus med hensyn til tværfaglighed og evnen til at kombinere de mange discipliner. Det betyder, at samarbejde mellem industri og læreanstalter er meget vigtigt, og det fungerer godt i Danmark.

Effektelektronik er nøglen til at øge energieffektiviteten og fremme en bæredygtig energiforsyning, som er baseret på vedvarende energi.

 

Effektelektronikken muliggør blandt andet:

  • Effektiv indslusning af vind- og solenergi i elnettet

  • Stabilisering af energinettene på trods af, at der bliver en øget andel vedvarende energikilder med svingende produktion

  • Højeffektive motordrives med variabel hastighed

  • Energieffektive hybridbiler eller rene el-køretøjer med meget
    lav forurening

  • Energibesparende lysteknologi

  • Effektiv regenerering af bremseenergi

  • Energistyring af batterier

  • Kontroludstyr og bygningsstyringsudstyr via smartgrid

Hvor anvendes effektelektronik?

I dag findes effektelektronik i langt de fleste produkter og systemer.

Fra vindmøller til LED-pærer. Den er med til at sikre, at elektriciteten har nøjagtig den specifikation, som er påkrævet i hvert enkelt tilfælde. Vi har samlet en række eksempler, som illustrerer, hvor mangfoldig en anvendelse effektelektronikken

har, og hvor vigtig den derfor er. 

Elektricitet

Elektricitet er en genial energikilde, men det er en udfordring at transportere energien.

Her kan effektelektronikken hjælpe.

En anden udfordring er at opbevare elektriciteten,

og også her kommer effektelektronikken i spil.

​Elektricitet

 

Elektricitet har mange former: jævnstrøm og vekselstrøm, stærkstrøm og svagstrøm, højfrekvent strøm og lavfrekvent strøm. Alle former har deres styrker og svagheder og deres anvendelsesområder. Udfordringen ligger i, at strømmen skal konverteres op og ned og frem og tilbage afhængig af, hvor og hvad den skal anvendes til.

Fra 150 KV til 12 V

Turbinerne i et vandkraftværk eller en vindmølle laver stærk jævnstrøm. Når strømmen fx skal sluses ind i energinet.dk’s 150 KV net, skal det have helt præcise specifikationer, og power elektronikken sørger for transformationen og for at specifikationerne overholdes. Fra det overordnede el-net ændrer transformerstationer strømmen til 60 KV, og primærstationer skalerer det ned til 10 KV, hvorefter netstationer konverterer det til O,4 KV, som private husstande kan anvende.

I huse bruger mange apparater 230 V vekselstrøm, men fx anvender moderne LED-pærer omkring 12 V. Derfor kræver det effektelektronik, som kan ændre elektriciteten fra 240 V til 12 V. Det kaldes en LED-driver, og det er et lille stykke effektelektronik – et lille integreret kredsløb, som sidder inde i LED-pæren, og som kan holde strømstyrken helt konstant.

Computeren anvender ligeledes en anden strømstyrke end 240 V, og lysdæmperne i nogle af lamperne i stuen andre igen.

Nogle apparater i huset anvender jævnstrøm, mens de fleste anvender vekselstrøm, og det kræver også omformere, som igen er effektelektronik. Det er en kunst at lave effektelektronik, som lever længe, fungerer godt, taber meget lidt strøm, udvikler minimal varme osv.

Lagring af el

I dag er der stort fokus på vedvarende energikilder. Med fx energi fra vindmøller og solceller kan man styre produktionen på samme måde, som hvis man producerede strøm med en turbine, som blev drevet af fossile brændstoffer. Derfor er der et stort og stigende behov for at kunne lagre energien, og det kræver blandt andet power elektronik.

Genial energikilde

Alt i alt er elektricitet en genial energikilde, men det er en udfordring at transportere og gemme elektriciteten og at omforme den til lige præcis de former, som man har behov for uden et for stort spild. Det er det, effektelektronikken formår.